秋化学 必修 第一册 人教版新教材第1课时 氧化还原反应Word格式.docx
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化学反应
反应类型
价态有
无变化
是否是氧化
还原反应
1
2NO＋O2===2NO2
化合反应
有
是
2
CO2＋CaO===CaCO3
无
不是
3
NH4HCO3
NH3↑＋CO2↑＋H2O
分解反应
4
2KClO3
2KCl＋3O2↑
5
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
置换反应
6
Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu
7
HCl＋KOH===KCl＋H2O
复分解
反应
8
BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl
值得注意的是，四种基本反应类型不包括所有的反应，例如：
4HCl（浓）＋MnO2
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O不属于四种基本反应类型中的任何一种反应类型，但却属于氧化还原反应。
微判断
（1）氧化还原反应中一定有氧元素参加。
（ ）
（2）有单质生成的反应一定是氧化还原反应。
（3）在氧化还原反应中可能只有元素的化合价的升高，而无元素化合价的降低。
（4）氧化还原反应过程中得电子的物质是还原剂，失电子的原子被还原。
（5）当反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。
（6）反应中不一定所有元素的化合价都发生变化。
（7）某元素从游离态变为化合态，该元素一定被氧化。
（8）氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就一定是还原剂。
答案
（1）×
（2）×
（3）×
（4）×
（5）×
（6）√ （7）×
（8）×
微训练
1．判断一个化学反应是否属于氧化还原反应的方法是（ ）
A．观察是否发生了化合反应
B．观察是否有氧气参加反应
C．观察是否有单质参加反应
D．观察反应前后是否有元素的化合价发生变化
答案 D
2．下列关于氧化还原反应的叙述正确的是（ ）
A．H2还原CuO的反应只属于还原反应
B．置换反应都是氧化还原反应，所以，3CO＋Fe2O3
2Fe＋3CO2既是置换反应又是氧化还原反应
C．3O2
2O3是氧化还原反应
D．复分解反应一定不是氧化还原反应
3．某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图：
由图可知，
在该反应中是（ ）
A．氧化剂 B．还原剂
C．氧化产物D．还原产物
解析
在反应中失去电子，作还原剂。
答案 B
4．对于反应3CO＋Fe2O3
2Fe＋3CO2，请回答：
（1）氧化剂是________，发生氧化反应的物质是________。
（2）被氧化的元素是________，还原产物是________。
（3）生成3个CO2转移电子________个。
答案
（1）Fe2O3 CO
（2）碳（或C） Fe （3）6
微思考
请分析下列各反应中元素的化合价有无变化？
若有变化，是如何变化的，分别发生什么反应？
（1）2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O
提示 该反应中元素的化合价无变化。
（2）3CO＋Fe2O3
3CO2＋2Fe
提示 有变化。
碳元素由＋2价升高到＋4价，（CO得到氧）发生氧化反应；
铁元素由＋3价降低到0价，（Fe2O3失去氧）发生还原反应。
（3）Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu
铁元素由0价升高到＋2价，发生氧化反应（无氧参加）；
铜元素由＋2价降低到0价，发生还原反应（无氧参加）。
学习任务1 实验探究食品脱氧剂的作用
【生活情景】
1．通过阅读月饼盒中小包装袋文字说明，分析月饼盒中为什么要放小包装袋？
提示 上面书写“脱氧剂”，很显然目的是延长月饼的保质期。
2．包装袋中物质有什么作用？
提示 吸收月饼盒中的氧气，减缓油脂氧化的作用。
3．讨论化学原理，书写反应的化学方程式。
提示 4Fe＋3O2＋xH2O===2Fe2O3·
xH2O
4．思考“化合价的变化”与“电子转移”的关系？
提示 化合价的变化原因是电子转移，电子转移的表现是化合价的变化。
1．氧化还原反应的基本概念间的关系
记忆口诀：
氧→得→降→还→还→还
还→失→升→氧→氧→氧
即：
氧化剂→得到电子→所含元素化合价降低→被还原→发生还原反应→得到还原产物；
还原剂→失去电子→所含元素化合价升高→被氧化→发生氧化反应→得到氧化产物。
2．氧化还原反应概念辨析易错点拨
（1）在氧化还原反应中，一种反应物不一定只表现出一种性质。
如反应4HCl（浓）＋MnO2
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，参加反应的HCl一半表现了还原性，另一半表现了酸性。
因生成了MnCl2体现HCl的酸性
（2）得电子难的元素的原子不一定易失去电子。
如碳元素、稀有气体元素的原子既不容易失电子也不容易得电子。
（3）元素由化合态转变为游离态不一定被氧化，也可能被还原。
如HCl转化为Cl2，氯元素被氧化，CuO转化为Cu，铜元素被还原。
【例题1】 已知Na2S2O3（S的价态为＋2价）可与氯气发生如下反应：
4Cl2＋Na2S2O3＋5H2O===2NaCl＋2H2SO4＋6HCl，有关该反应的叙述正确的是（ ）
A．Cl2在该反应中被还原
B．H2SO4是还原产物
C．反应中硫元素的化合价降低
D．反应中H2O被氧化
解析 反应方程式中元素化合价的变化情况是氯由0价变为－1价，化合价降低，被还原，得到的还原产物是NaCl和HCl，所以A正确。
Na2S2O3中的S由＋2价变为＋6价，化合价升高被氧化，得到的氧化产物是H2SO4，所以B、C错误。
反应方程式中的水中元素化合价没有变化，所以D项错误。
答案 A
变式训练1 已知CaH2中Ca为＋2价，对于CaH2＋2H2O===Ca（OH）2＋2H2↑，下列说法正确的是（ ）
A．H2都是还原产物
B．H2都是氧化产物
C．CaH2中的氢元素既被氧化又被还原
D．氧化产物与还原产物的质量比为1∶1
解析 分析反应中元素化合价的变化，如下：
a
2＋2
===
a（
）2＋2
2↑
故CaH2中的
失去电子，其氢元素被氧化；
H2O中的
得到电子，其氢元素被还原，H2既是氧化产物又是还原产物，其中氧化产物与还原产物的质量比为1∶1。
选项D正确。
学习任务2 运用氧化还原反应原理，设计并讨论汽车尾气绿色化处理方案
请查阅文献、设计方案和讨论交流，如何运用氧化还原反应原理对汽车尾气进行绿色化处理？
提示 汽车尾气的主要成分为NO、CO、O2，想办法使NO转化为无毒的N2，CO转化为无毒的CO2，2CO＋2NO
N2＋2CO2
1．双线桥法
（1）含义：
表明同一元素原子得到或失去电子的情况。
（2）示例：
①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。
②在“桥”上标明电子“得到”与“失去”，且得到与失去的电子总数必须相等。
③电子转移数用a×
be－形式表示，a表示发生氧化或还原反应的原子个数，b表示每个原子得到或失去的电子数，当a＝1或b＝1时，要省略。
2．单线桥法
表示反应前后不同元素原子间电子转移情况。
（3）使用注意事项：
①单线桥必须画在反应物中。
②箭头由化合价升高元素开始到化合价降低元素终止。
③不需要写“失去”、“得到”。
双线桥法“线桥”从反应物到生成物，单线桥法“线桥”只连反应物。
【例题2】
（1）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放，当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。
写出NO被CO还原的化学方程式：
________________________________。
（2）实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应：
2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
①用双线桥法表示出电子转移情况：
_______________________________
_______________________________________________________________。
②用单线桥法表示出电子转移情况：
______________________________
_____________________________________________________________。
③该反应中氧化剂是__________，发生氧化反应的是__________。
解析
（1）根据题目信息可知NO被CO还原为N2，而CO被氧化成CO2，化学方程式为2NO＋2CO
N2＋2CO2。
（2）反应中锰元素化合价由＋7价降低到＋2价，氯元素由－1价升高到氯气中的0价，高锰酸钾是氧化剂，发生还原反应，盐酸作还原剂，发生氧化反应，结合氧化还原反应中电子转移的两种表示方法画出双线桥和单线桥。
答案
（1）2NO＋2CO
（2）①
②
③KMnO4 HCl
变式训练2 随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。
汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物
B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D．催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4CO
4CO2＋N2
解析 反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；
汽车尾气中的N2不是污染物；
NO和O2的反应不需要催化剂；
根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：
2NO＋O2===2NO2，2NO2＋4CO
N2＋4CO2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO＋O2＋4CO
4CO2＋N2。
变式训练3 下列电子转移的表示方法中正确的是（ ）
解析 A项Fe2O3被还原，CO被氧化；
B项不用“＋、－”号表示；
C项得到2×
3e－，失去3×
2e－，标注错误。
学习任务3 （核心素养）常见元素的化合价
一、知识要点
H． ＋1：
H＋ 0：
H2 －1：
NaH
C． ＋4：
CO2 ＋2：
CO 0：
C －4：
CH4
N． ＋5：
HNO3 ＋4：
NO2 ＋3：
HNO2 ＋2：
NO ＋1：
N2O －3：
NH3
O． 0：
O2 －1：
H2O2、Na2O2 －2：
H2O
Na. ＋1：
Na＋
Mg. ＋2：
Mg2＋
Al. ＋3：
Al3＋
S． ＋6：
H2SO4、SO3 ＋4：
SO2 0：
S －2：
H2S
Cl. ＋7：
HClO4 ＋5：
KClO3 ＋3：
HClO2 ＋1：
HClO 0：
Cl2 －1：
Cl－
Fe. ＋3：
Fe3＋ ＋2：
Fe2＋
Mn. ＋7：
MnO
＋6：
＋4：
MnO2 ＋2：
Mn2＋
二、核心素养
元素化合价的分析⇒提升学生的模型认知素养
【素养解题】
[典例示范] 试分析下列物质中下画“ ”元素或原子团的化合价
NaH ClO2 K2FeO4 HCN KSCN
[化合价分析解题思维模板]
明确确定的元素化合价
aH、Cl
2、
2Fe
4、
CN、
SCN
分析不确定的元素或原子团的化合价
Na
O2 K2
O4 H
K
整体化分析化合价
当一种物质中有多种元素的化合价时可用整体法分析
如
中硫元素的化合价。
答案 Na
三、对点训练
1．下列关于氧化还原反应的说法中正确的是（ ）
A．反应前后有元素化合价升降的反应一定是氧化还原反应
B．氧化还原反应前后一定有氧的得失
C．Fe3＋―→Fe2＋的变化过程是氧化反应
D．元素化合价升高的反应是还原反应
解析 本题主要考查氧化还原反应的概念，关键是要紧紧抓住反应中元素的化合价有无变化。
化合价有变化一定是氧化还原反应，但不一定有氧的得失。
化合价升高发生的是氧化反应，Fe3＋转化为Fe2＋，铁元素的化合价降低，发生的是还原反应。
2．下列化学反应中，不属于氧化还原反应的是（ ）
A．Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
B．2NO＋O2===2NO2
C．CuO＋H2
Cu＋H2O
D．CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
解析 A中镁元素的化合价由0价升高到＋2价，氢元素的化合价由＋1价降到0价；
B中氮元素的化合价由＋2价升高到＋4价，氧元素的化合价由0价降到－2价；
C中氢元素的化合价由0价升高到＋1价，铜元素的化合价由＋2价降到0价；
D中则不存在元素化合价的变化，所以D不是氧化还原反应。
3．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是（ ）
A．Cl2＋2KBr===Br2＋2KCl
B．2NaHCO3
NaCO3＋H2O＋CO2↑
C．4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
解析 A项是置换反应，所有的置换反应都是氧化还原反应；
B项属于分解反应，没有化合价变化，属于非氧化还原反应；
C项是有单质参加的化合反应，属于氧化还原反应；
D项是氧化还原反应且不属于四种基本反应类型。
4．写出铁粉与氯化铜溶液反应的离子方程式：
_________________________
____________________；
试分析该反应的本质是_______________________
______________________________________________________________。
答案 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 该反应中铁原子将电子转移给Cu2＋，Fe发生了氧化反应，Cu2＋发生了还原反应
[合格练]
1．下列有关氧化还原反应的说法正确的是（ ）
A．元素化合价升高的反应是还原反应
B．物质在反应中失去了电子，此物质中的某一元素化合价降低
C．有电子转移的反应就是氧化还原反应
D．有化合价升降的反应，不一定是氧化还原反应
解析 元素化合价升高的反应为氧化反应，A项错误；
失去电子应表现为化合价升高，B项错误；
有化合价升降的反应一定是氧化还原反应，D项错误；
有电子转移的反应就是氧化还原反应，C正确。
答案 C
2．下列反应中不是氧化还原反应的是（ ）
A．3Cl2＋6KOH===5KCl＋KClO3＋3H2O
B．CuO＋H2
C．2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑
D．2AgNO3＋BaCl2===2AgCl↓＋Ba（NO3）2
解析 从化合价升降的角度分析，凡物质所含元素的化合价在反应前后有变化的反应属于氧化还原反应；
而D项是复分解反应，在反应前后元素的化合价都没发生变化，所以是非氧化还原反应，故选D。
3．以下变化中，没有电子转移发生的是（ ）
A．Cl－→Cl2B．SO
→BaSO4
C．MnO
→Mn2＋D．H2O→H2
解析 反应前后元素的化合价不发生变化的即没有发生电子的转移。
4．下列反应中，氯元素被氧化的是（ ）
A．2KClO3
B．2P＋5Cl2
2PCl5
C．MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
D．H2＋Cl2
2HCl
解析 氯元素被氧化的反应就是反应中的氯元素的化合价升高的反应，C项中氯元素的化合价由－1价升高到0价。
5．磷单质在反应：
4P＋3KOH＋3H2O===3KH2PO2＋PH3↑中（ ）
A．被氧化B．被还原
C．既被氧化又被还原D．既未被氧化又未被还原
―→KH2
O2；
―→
H3，P在反应中化合价从0价降到－3价，被还原，同时从0价升高到＋1价，被氧化，故磷单质既被氧化又被还原。
6．下列变化中只有通过还原反应才能实现的是（ ）
A．Fe3＋―→Fe2＋B．Mn2＋―→MnO
C．Cl－―→Cl2D．N2O3―→HNO2
解析 发生还原反应时，元素的化合价降低。
B中锰元素化合价由＋2价升高为＋7价，C中氯元素的化合价由－1价升高为0价，D中元素的化合价无变化。
7．下列电子转移表示正确的是（ ）
解析 A项，得失电子标反，且转移电子总数不等；
C项，KClO3中氯原子得电子，氧原子失去电子，失电子数为12e－；
D项，双线桥的起始位置不对。
8．下列氧化还原反应发生在同种元素之间的是（ ）
A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
B．2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
C．H2＋CuO
D．2H2O
2H2↑＋O2↑
解析 A项，Zn将H＋还原；
B项，H2S中－2价S将SO2中＋4价S还原；
C项，H2将CuO中＋2价Cu还原；
D项，H2O中＋1价H将－2价O氧化。
9．二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂，而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。
制备ClO2有下列两种方法：
方法一：
2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O
方法二：
2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O
（1）方法一的离子方程式：
_____________________________；
（2）方法二中被氧化的物质是________；
在下面的化学方程式中用单线桥标出电子转移的方向和数目：
解析
（1）方法一中的反应只有钠离子和一半的氯离子实际不参加反应，则离子方程式为
2ClO
＋4H＋＋2Cl－===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O。
（2）方法二中被氧化的物质是H2O2，单线桥法标出电子转移的方向和数目
。
答案
（1）2ClO
＋4H＋＋2Cl－===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O
（2）H2O2
10．化学反应按照不同的分类方法，可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，也可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
有下列一组反应：
①CO2＋C
2CO
②Cu2（OH）2CO3
2CuO＋H2O＋CO2↑
③2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
④2CO＋O2
2CO2
⑤3Fe＋4H2O（g）
Fe3O4＋4H2
⑥CuO＋CO
Cu＋CO2
⑦4NH3＋3O2（纯）
2N2＋6H2O
⑧2H2O
⑨2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
⑩CO2＋H2O===H2CO3
（1）其中属于化合反应的有________，属于置换反应的有________。
（2）在化学反应前后元素的化合价没有变化的是________。
（3）上述反应中，既是分解反应，又是氧化还原反应的是________。
（4）上述反应中，既是溶液中的离子反应，又是氧化还原反应的是________。
（5）根据你的理解，氧化还原反应的实质是________。
A．分子中的原子重新组合
B．氧元素的得失
C．电子的得失或共用电子对的偏移
D．化合价的改变
解析 化学反应的基本类型中，复分解反应不是氧化还原反应；
置换反应一定是氧化还原反应；
化合反应和分解反应若元素化合价有变化则是氧化还原反应，若无变化则不是氧化还原反应。
离子反应是否属于氧化还原反应也要根据元素的化合价在反应前后是否变化来判断。
答案
（1）①④⑩ ⑤⑦
（2）②⑩ （3）⑧ （4）③⑨ （5）C
[能力练]
11．已知铜在常温下能被稀HNO3溶解，反应为3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O。
（1）请将上述反应改写成离子方程式：
_________________________________
________________________________________________________。
（2）上述反应中，被还原的物质是________（填化学式），氧化产物是________（填化学式）。
（3）用双线桥法标出该反应的电子转移情况：
____________________
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